第三章 建設(shè)工程的組成與構(gòu)造(二)
二、樓蓋
(一)樓蓋結(jié)構(gòu)體系(掌握)
樓蓋是房屋水平方向的承重構(gòu)件,由面層、承重層和頂棚三部分組成。鋼筋混凝土樓蓋按施工方法可分為現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土樓蓋和預(yù)制裝配式鋼筋混凝土樓蓋。
現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土樓蓋依據(jù)梁、板的結(jié)構(gòu)形式不同又分為肋形樓蓋、井式樓蓋和無(wú)梁樓蓋。
A: 肋形樓蓋。由主梁、次梁和板組成。承重傳力路線依次為板、次梁、主梁、柱或承重墻體。當(dāng)房屋開(kāi)間小時(shí),直接由梁、板組成,傳力路線依次為板、梁、柱或墻。
B: 井式樓蓋。適用于平面接近正方形的大廳(無(wú)柱大廳),該樓蓋無(wú)主、次梁之分,雙向梁截面相同,形成井格梁,承重傳力方向依次為板、井格梁、墻或邊柱。
C: 無(wú)梁樓蓋。是將板直接支承在柱上,為增加柱與梁接觸面,柱頂處增加一個(gè)柱帽,這一結(jié)構(gòu)適于大商店和倉(cāng)庫(kù)等建筑。其承重傳力路線依次為板、柱或墻。
鋼筋混凝土梁、板的構(gòu)造及受力特征。
1.梁。梁按受力狀態(tài)分,可分為簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、懸臂梁等。
2.現(xiàn)澆板又可分為單向板和雙向板。當(dāng)板的四周支承于次梁、主梁或磚墻上,且板的長(zhǎng)邊與短邊之比大于3時(shí),板上荷載主要是沿短邊方向傳遞到支承構(gòu)件上,稱為單向板。當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比小于或等于2時(shí),板上的荷載將通過(guò)兩個(gè)方向傳遞到相應(yīng)的支承構(gòu)件上,這種雙向受彎的板稱為雙向板。
3.預(yù)制板。
(1)預(yù)制板的種類(lèi)。
槽形板:斷面成槽形,承受載荷大。用于廁所、衛(wèi)生間處,易于鑿洞。
圓孔板:圓孔板應(yīng)用最廣,如用于樓板、屋面板等。
(2)預(yù)制板安裝做法。常見(jiàn)預(yù)制板安裝在矩形梁、十字梁、墻體上,嵌固在墻中或平行于墻體安裝。
(二)陽(yáng)臺(tái)與雨篷
陽(yáng)臺(tái)是室內(nèi)空間向室外的延伸、以滿足樓層人員室外活動(dòng)的需要。雨篷位于建筑房屋出入門(mén)口的上方,起避雨的作用。陽(yáng)臺(tái)和雨篷多為突出墻外的懸臂構(gòu)件。
1.陽(yáng)臺(tái)。陽(yáng)臺(tái)按伸出墻體的長(zhǎng)度分為挑陽(yáng)臺(tái)(又稱凸陽(yáng)臺(tái))、凹陽(yáng)臺(tái)、半挑半凹陽(yáng)臺(tái)。陽(yáng)臺(tái)挑出墻體長(zhǎng)度約為1.2m左右,
2.雨篷。雨篷是門(mén)前防雨的建筑構(gòu)件。一般由雨篷梁和雨篷板構(gòu)成
(1)雨篷梁是搭在門(mén)口上的過(guò)梁。雨篷梁與雨篷板實(shí)際是澆筑在一起的鋼筋混凝土整體。
(2)雨篷板是一個(gè)懸臂板,上面荷載除自重外只有雪重,不允許上人或堆放物體。
三、樓梯與臺(tái)階
(一)樓梯(熟悉)
1.樓梯的作用和種類(lèi)。樓梯是樓層間的垂直交通設(shè)施。樓梯按所用材料可劃分為木樓梯、鋼板樓梯、鋼筋混凝土樓梯。
(1)單跑樓梯:在層高較低、樓梯間窄長(zhǎng)的房屋采用。
(2)雙跑樓梯:這種樓梯中間轉(zhuǎn)折一次,可減少樓梯間長(zhǎng)度,節(jié)省面積,還能使上下樓的人稍事休息,是最常用的一種形式。
(3)三跑樓梯:適用進(jìn)深淺、房屋寬度大而層高大于4米的樓層使用。
(4)雙分樓梯:適用于上下樓人員較多的情況,如大公共建筑等。
(5)螺旋樓梯:一般用在人流少的地方。
(6)弧形樓梯:一般用于美觀要求較高的公共建筑中。
2.樓梯的基本構(gòu)成。樓梯是由樓梯段、休息平臺(tái)和樓梯欄桿組成。
(1)樓梯段:是人員上下通行的主要承重物件。從受力角度分析,它是一個(gè)與水平方向成一定角度的斜梁。
(2)平臺(tái):建筑層高一般為3米左右,可在兩個(gè)樓梯段之間設(shè)一個(gè)平臺(tái),平臺(tái)起著休息和轉(zhuǎn)換樓梯段方向的作用。
(3)欄桿、扶手:欄桿是上下樓梯,為保證人身安全的防護(hù)構(gòu)件,在欄桿上部安設(shè)扶手,供人上下樓時(shí)依扶之用。
3.鋼筋混凝土樓梯。鋼筋混凝土樓梯分為現(xiàn)澆和預(yù)制兩種。
現(xiàn)澆混凝土樓梯的樓梯段和休息平臺(tái)為一次性澆筑成型。特點(diǎn)是整體性、抗震性好。但現(xiàn)場(chǎng)施工比較麻煩,踏步模板支撐復(fù)雜。
鋼筋混凝土樓梯段有兩種結(jié)構(gòu)形式:板式樓梯和梁式樓梯。
(1)板式樓梯。樓梯段是一塊斜板,斜板下配有承重主筋,板面設(shè)鋸齒式踏步,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自重大,載荷大。該樓梯適用于跨度不大于3米的樓梯。板式樓梯傳力路線依次為樓梯板、平臺(tái)梁、墻。
(2)現(xiàn)澆梁式樓梯。樓梯段主要承重結(jié)構(gòu)是一個(gè)或兩個(gè)斜梁,在斜梁上面或側(cè)面設(shè)踏步板。梁式樓梯的荷載傳遞路線依次為踏步板、斜梁、平臺(tái)梁、支撐平臺(tái)梁的墻體。該樓梯適用于跨度大的樓梯。
板式樓梯梯板是主要承重構(gòu)件,如出現(xiàn)裂縫,可能造成樓梯的破壞,而梁式樓梯踏板有裂縫,若樓梯梁完好,只是局部問(wèn)題,無(wú)關(guān)大局。
(二)臺(tái)階與坡道(了解)
為了使建筑物防潮,一般首層室內(nèi)地面標(biāo)高與室外地坪有一定高差,因此在出人口處設(shè)置臺(tái)階與坡道完成高差的過(guò)渡。
四、屋頂
根據(jù)建筑材料、結(jié)構(gòu)形式、頂部造型的不同,屋頂可歸為三大類(lèi):
平屋頂、坡屋頂和其他類(lèi)型屋頂。
(一)平屋頂(掌握)
1.平屋頂?shù)幕緲?gòu)成及功能。平屋頂基本構(gòu)造為:承重屋面板、找坡層、保溫層、找平層和防水層。
(1)屋面板。是平屋頂?shù)闹匾兄亟Y(jié)構(gòu)。屋頂人員、積雪荷載都通過(guò)屋面板傳到墻體上。
(2)找坡層。平屋頂為了迅速排水,一般也要留設(shè)2%-3%的匯水坡度,由找坡層完成。找坡層多用爐渣在乎屋頂上鋪設(shè)不同厚度而形成。
(3)保溫層。由爐渣、加氣混凝土塊、膨脹蛭石等保溫材料做成。保溫材料要求重量輕、耐腐蝕。保溫層厚度取決于保溫材料的隔熱性能。加氣混凝土保溫層厚度一般取15—20cm。
(4)找平層。找平層的目的是在保溫層外邊制造一層堅(jiān)固的、平整的硬殼,為鋪設(shè)卷材防水創(chuàng)造一個(gè)良好的基層。找平層一般為20—30一厚的水泥砂漿抹灰。找平層于燥后方可貼防水卷材。
(5)屋面防水層。屋面防水分柔性防水和剛性防水兩種。
①柔性防水。柔性防水的原理是,采用具有柔性、延性的防水卷材和涂料,用熱粘或冷貼的方法,分層鋪設(shè)在屋面上,形成防水層。當(dāng)房屋屋面有微小裂縫時(shí),具有延性的防水材料仍能起防水作用,而不會(huì)隨之開(kāi)裂。
②剛性防水。剛性防水原理是通過(guò)增強(qiáng)剛性混凝土構(gòu)件自身的密實(shí)性和不透水性,采取措施切斷混凝土內(nèi)毛細(xì)透水孔道,從而達(dá)到防水效果。
對(duì)剛性防水有兩個(gè)要求,一是不允許有裂縫,一旦出現(xiàn)裂縫,防水便失效;二是隔適當(dāng)距離留設(shè)溫度變形縫,并且接縫處加油氈條等防水保護(hù)措施。
2.平屋頂細(xì)部構(gòu)造。
(1)女兒墻檐口。女兒墻(外墻高出平屋頂?shù)亩虊?與平屋頂
交接處,是防水的薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)做好泛水、防水油氈。
(2)平屋頂挑檐口。平屋頂挑檐口,分鋼筋混凝土挑檐板和檐溝挑檐兩種
(二)坡屋頂(掌握)
坡屋頂一般指坡度大于10%以上的屋頂,其特點(diǎn)是屋面排水速度快,防水指導(dǎo)思想是以排為主,以防為輔。常見(jiàn)坡屋頂形式有單面坡、雙面坡、四面坡等,坡屋頂多為金屬桁架、木結(jié)構(gòu)承重,構(gòu)造比較復(fù)雜。
坡屋頂同平屋頂一樣也必須解決好承重、保溫、防水三大問(wèn)題。
屋頂承重體系。屋面荷載傳遞路線依次為屋面荷載、望板、檁條、屋架(或山墻)、承重主墻。
第四節(jié)常見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)形式
一、磚混結(jié)構(gòu)形式(掌握)
(一)磚混結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造
磚混結(jié)構(gòu)建筑物主要由以下部分構(gòu)成:
1.屋蓋(屋頂)。磚混結(jié)構(gòu)建筑物的屋蓋是安裝在墻體上的,屋蓋起兩種作用,一是承受屋頂上的荷載,如雪荷載。另外還起圍護(hù)作用,一般在鋼筋混凝土屋面板上做加氣混凝土塊保溫層和油氈防水層來(lái)實(shí)現(xiàn)防雨防雪、保溫隔熱功能。
2.磚墻。磚墻按所處位置分為內(nèi)墻、外墻。外墻與室外接觸,受風(fēng)雨浸蝕,起圍護(hù)作用。內(nèi)墻起分隔作用。磚墻又分承重墻和自承重墻。承重墻支撐樓板傳遞的荷載。
3.鋼筋混凝土樓蓋板。樓蓋板將家具重量、人的重量等樓層荷載傳給墻體。
4.樓梯。是樓層間的重要通道。
5.磚基礎(chǔ)。磚混結(jié)構(gòu)建筑物的基礎(chǔ)多為條形磚基礎(chǔ),承擔(dān)由墻體下來(lái)的荷載,并把荷載傳給地基。
6.門(mén)窗及其他。組成磚混結(jié)構(gòu)建筑物的還有門(mén)、窗、陽(yáng)臺(tái)、雨篷、臺(tái)階、散水等。
(二)磚混結(jié)構(gòu)建筑物的結(jié)構(gòu)特征
磚混結(jié)構(gòu)建筑物是由屋蓋、墻體、樓板、過(guò)梁、磚基礎(chǔ)構(gòu)成的承重結(jié)構(gòu)體系。主要特征是結(jié)構(gòu)荷載是通過(guò)屋蓋、樓板傳到承重墻上,再由承重墻傳到基礎(chǔ)。其傳力方向?yàn)榘逡粔σ换A(chǔ),或?yàn)榘逡涣阂粔σ换A(chǔ)。因此承重墻砌筑質(zhì)量的好壞、砌體強(qiáng)度的大小直接關(guān)系到磚混結(jié)構(gòu)建筑物的質(zhì)量和壽命?;A(chǔ)不均勻下沉,承重墻體出現(xiàn)裂縫,將意味著磚混結(jié)構(gòu)建筑物的整體破壞。
二、排架結(jié)構(gòu)建筑物(掌握)
單層工業(yè)廠房等,要求室內(nèi)有一個(gè)完整的大空間來(lái)滿足功能上的需要,常采用柱和屋架構(gòu)成的排架結(jié)構(gòu)作為其承重骨架。這類(lèi)建筑物稱為排架結(jié)構(gòu)建筑物。
(一)排架結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)成
排架結(jié)構(gòu)建筑物(單層廠房)主要由以下部分組成:
1.屋蓋。起圍護(hù)和承重雙重作用。包括屋面板、天窗架、屋架等。
2.吊車(chē)梁。吊車(chē)梁位于吊車(chē)行走軌道下部,支承在柱子牛腿上,承受吊車(chē)荷載(包括吊車(chē)起吊重物、吊車(chē)運(yùn)行時(shí)的移動(dòng)集中豎向荷載,以及吊車(chē)制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的縱向和橫向水平荷載)并傳至柱子,再通過(guò)柱子把吊車(chē)荷載傳到基礎(chǔ)。
3.柱子。是排架建筑的主要承重構(gòu)件,它承受屋蓋傳來(lái)的荷載、吊車(chē)梁上傳來(lái)的荷載、墻梁傳來(lái)的上部墻體重量等荷載以及外墻傳來(lái)的風(fēng)荷載。
4.基礎(chǔ)。基礎(chǔ)由杯形基礎(chǔ)和基礎(chǔ)梁組成。杯形基礎(chǔ)用以支撐柱子和基礎(chǔ)梁,并把荷載傳給地基?;A(chǔ)梁兩端安裝在杯形基礎(chǔ)上,并把梁上部托著的外墻重量傳給杯形基礎(chǔ)。
5.支撐。包括屋架支撐、天窗架支撐、柱間支撐。它的主要作用是加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度和穩(wěn)定性;同時(shí)起傳遞風(fēng)荷載和吊車(chē)水平荷載的作用,在地震區(qū)尚能傳遞縱向地震作用力。
6.圍護(hù)結(jié)構(gòu)。主要指外墻,還有與外墻連在一起的抗風(fēng)柱及外墻的圈梁。
墻梁——加強(qiáng)廠房的縱向剛度。當(dāng)為連系梁時(shí),承受外墻重量,并把它傳給柱子和基礎(chǔ);當(dāng)為圈梁時(shí),外墻重量則通過(guò)基礎(chǔ)梁傳給基礎(chǔ)。
抗風(fēng)柱——承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載,并把它傳給屋蓋和基礎(chǔ)。
(二)排架結(jié)構(gòu)建筑物承受的主要荷載及其傳遞
1.排架結(jié)構(gòu)建筑物承受的主要荷載。排架建筑結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)使用和施工期間,承受的主要荷載有下列幾種:
(1)恒載。如各種構(gòu)件和墻體的自重,以及管道等生產(chǎn)工藝設(shè)備的重量。(2)活荷載。活荷載是作用在廠房結(jié)構(gòu)上的可變荷載,包括:吊車(chē)豎向荷載、吊車(chē)水平荷載、雪荷載、風(fēng)荷載和施工荷載等,此外,還可能有某些特殊作用,如:地震作用,溫度作用等。
(2)荷載的傳遞。單層排架結(jié)構(gòu)建筑物基本上都是通過(guò)柱子再傳遞到基礎(chǔ)、地基的,因此,柱子是結(jié)構(gòu)中的主要承重構(gòu)件,它的強(qiáng)度與穩(wěn)定性是決定壽命的重要因素,而其外墻墻體僅起圍護(hù)作用。
三、框架結(jié)構(gòu)建筑物(掌握)
框架結(jié)構(gòu)建筑物是以柱、梁、板組成的空間結(jié)構(gòu)體系作為骨架的建筑物。
(一)框架結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)成
框架結(jié)構(gòu)建筑物由以下部分組成:
1.屋蓋與樓板。屋蓋在建筑物頂部,既起承受屋面荷載作用,又起防雨雪、保溫的圍護(hù)作用。樓板承擔(dān)著樓層荷載,并向下傳遞。
2.框架梁??蚣芙Y(jié)構(gòu)的梁,分主梁與次梁,承受樓板、屋面板傳來(lái)的荷載。
3.框架柱。梁和柱是剛性連接在一起的。梁上荷載由柱傳到基礎(chǔ)。
4.柱基礎(chǔ)??蚣芙Y(jié)構(gòu)柱基礎(chǔ)多為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。
5.框架墻??蚣芙Y(jié)構(gòu)的外墻及內(nèi)墻是用普通磚或輕質(zhì)磚在柱間砌筑的墻體。這些墻只起圍護(hù)作用,磚墻的重量通過(guò)梁、板傳給柱。
以梁柱體系為承重骨架的框架結(jié)構(gòu)房屋中,墻體只起圍護(hù)作用,因此可以形成較大的空間和比較靈活的平面布置。此外,框架建筑與磚混建筑相比還具有強(qiáng)度大、延性好,能承受較大荷載,抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),便于減輕結(jié)構(gòu)自重,有利于向高層發(fā)展。
因此,框架結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用于:
(1)使用荷載較大,振動(dòng)較強(qiáng),設(shè)備管道較多的多層工業(yè)廠房。
(2)要求有較大空間的工業(yè)與民用建筑如辦公樓、多高層旅館等。
(3)五層及五層以上的多層及高層建筑如高層住宅等。
(4)有特殊要求的建筑物及大型公共建筑。
(二)框架結(jié)構(gòu)建筑物的結(jié)構(gòu)特征
框架結(jié)構(gòu)建筑物的特點(diǎn)是:由鋼筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作為建筑物的骨架,梁和柱之間的連接為剛性結(jié)點(diǎn)。屋蓋、樓板上的荷載通過(guò)梁柱傳到基礎(chǔ)??蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑物的墻體全部為自承重墻,只起分隔和圍護(hù)作用,墻體越輕越好??蚣芙Y(jié)構(gòu)的房間布置靈活,不受樓板跨度的限制,因此,這種結(jié)構(gòu)適用于建造辦公樓、商店和輕工業(yè)廠房。
四、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物(掌握)
(一)剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造
剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造表面與磚混結(jié)構(gòu)基本相同,但最根本的區(qū)別在于承重墻體不是磚砌體,而是現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土墻體。剪力墻不僅具有很強(qiáng)的抗壓能力,而且還具有很強(qiáng)的抗剪能力,可抵抗風(fēng)荷載和地震產(chǎn)生的水平荷載,因此,適用于高層建筑。
剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物構(gòu)造包括:
1.屋蓋和樓板。安裝在鋼筋混凝土墻體上。
2.鋼筋混凝土承重墻。將垂直荷載傳遞到基礎(chǔ),同時(shí)能夠抵抗水平荷載。
3.基礎(chǔ)。高層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是樓層高、自重大,故這類(lèi)基礎(chǔ)必須剛度大,下沉均勻。
4.樓梯、陽(yáng)臺(tái)、雨篷及臺(tái)階、散水等;有的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物還有地下室。
二、樓蓋
(一)樓蓋結(jié)構(gòu)體系(掌握)
樓蓋是房屋水平方向的承重構(gòu)件,由面層、承重層和頂棚三部分組成。鋼筋混凝土樓蓋按施工方法可分為現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土樓蓋和預(yù)制裝配式鋼筋混凝土樓蓋。
現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土樓蓋依據(jù)梁、板的結(jié)構(gòu)形式不同又分為肋形樓蓋、井式樓蓋和無(wú)梁樓蓋。
A: 肋形樓蓋。由主梁、次梁和板組成。承重傳力路線依次為板、次梁、主梁、柱或承重墻體。當(dāng)房屋開(kāi)間小時(shí),直接由梁、板組成,傳力路線依次為板、梁、柱或墻。
B: 井式樓蓋。適用于平面接近正方形的大廳(無(wú)柱大廳),該樓蓋無(wú)主、次梁之分,雙向梁截面相同,形成井格梁,承重傳力方向依次為板、井格梁、墻或邊柱。
C: 無(wú)梁樓蓋。是將板直接支承在柱上,為增加柱與梁接觸面,柱頂處增加一個(gè)柱帽,這一結(jié)構(gòu)適于大商店和倉(cāng)庫(kù)等建筑。其承重傳力路線依次為板、柱或墻。
鋼筋混凝土梁、板的構(gòu)造及受力特征。
1.梁。梁按受力狀態(tài)分,可分為簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、懸臂梁等。
2.現(xiàn)澆板又可分為單向板和雙向板。當(dāng)板的四周支承于次梁、主梁或磚墻上,且板的長(zhǎng)邊與短邊之比大于3時(shí),板上荷載主要是沿短邊方向傳遞到支承構(gòu)件上,稱為單向板。當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比小于或等于2時(shí),板上的荷載將通過(guò)兩個(gè)方向傳遞到相應(yīng)的支承構(gòu)件上,這種雙向受彎的板稱為雙向板。
3.預(yù)制板。
(1)預(yù)制板的種類(lèi)。
槽形板:斷面成槽形,承受載荷大。用于廁所、衛(wèi)生間處,易于鑿洞。
圓孔板:圓孔板應(yīng)用最廣,如用于樓板、屋面板等。
(2)預(yù)制板安裝做法。常見(jiàn)預(yù)制板安裝在矩形梁、十字梁、墻體上,嵌固在墻中或平行于墻體安裝。
(二)陽(yáng)臺(tái)與雨篷
陽(yáng)臺(tái)是室內(nèi)空間向室外的延伸、以滿足樓層人員室外活動(dòng)的需要。雨篷位于建筑房屋出入門(mén)口的上方,起避雨的作用。陽(yáng)臺(tái)和雨篷多為突出墻外的懸臂構(gòu)件。
1.陽(yáng)臺(tái)。陽(yáng)臺(tái)按伸出墻體的長(zhǎng)度分為挑陽(yáng)臺(tái)(又稱凸陽(yáng)臺(tái))、凹陽(yáng)臺(tái)、半挑半凹陽(yáng)臺(tái)。陽(yáng)臺(tái)挑出墻體長(zhǎng)度約為1.2m左右,
2.雨篷。雨篷是門(mén)前防雨的建筑構(gòu)件。一般由雨篷梁和雨篷板構(gòu)成
(1)雨篷梁是搭在門(mén)口上的過(guò)梁。雨篷梁與雨篷板實(shí)際是澆筑在一起的鋼筋混凝土整體。
(2)雨篷板是一個(gè)懸臂板,上面荷載除自重外只有雪重,不允許上人或堆放物體。
三、樓梯與臺(tái)階
(一)樓梯(熟悉)
1.樓梯的作用和種類(lèi)。樓梯是樓層間的垂直交通設(shè)施。樓梯按所用材料可劃分為木樓梯、鋼板樓梯、鋼筋混凝土樓梯。
(1)單跑樓梯:在層高較低、樓梯間窄長(zhǎng)的房屋采用。
(2)雙跑樓梯:這種樓梯中間轉(zhuǎn)折一次,可減少樓梯間長(zhǎng)度,節(jié)省面積,還能使上下樓的人稍事休息,是最常用的一種形式。
(3)三跑樓梯:適用進(jìn)深淺、房屋寬度大而層高大于4米的樓層使用。
(4)雙分樓梯:適用于上下樓人員較多的情況,如大公共建筑等。
(5)螺旋樓梯:一般用在人流少的地方。
(6)弧形樓梯:一般用于美觀要求較高的公共建筑中。
2.樓梯的基本構(gòu)成。樓梯是由樓梯段、休息平臺(tái)和樓梯欄桿組成。
(1)樓梯段:是人員上下通行的主要承重物件。從受力角度分析,它是一個(gè)與水平方向成一定角度的斜梁。
(2)平臺(tái):建筑層高一般為3米左右,可在兩個(gè)樓梯段之間設(shè)一個(gè)平臺(tái),平臺(tái)起著休息和轉(zhuǎn)換樓梯段方向的作用。
(3)欄桿、扶手:欄桿是上下樓梯,為保證人身安全的防護(hù)構(gòu)件,在欄桿上部安設(shè)扶手,供人上下樓時(shí)依扶之用。
3.鋼筋混凝土樓梯。鋼筋混凝土樓梯分為現(xiàn)澆和預(yù)制兩種。
現(xiàn)澆混凝土樓梯的樓梯段和休息平臺(tái)為一次性澆筑成型。特點(diǎn)是整體性、抗震性好。但現(xiàn)場(chǎng)施工比較麻煩,踏步模板支撐復(fù)雜。
鋼筋混凝土樓梯段有兩種結(jié)構(gòu)形式:板式樓梯和梁式樓梯。
(1)板式樓梯。樓梯段是一塊斜板,斜板下配有承重主筋,板面設(shè)鋸齒式踏步,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自重大,載荷大。該樓梯適用于跨度不大于3米的樓梯。板式樓梯傳力路線依次為樓梯板、平臺(tái)梁、墻。
(2)現(xiàn)澆梁式樓梯。樓梯段主要承重結(jié)構(gòu)是一個(gè)或兩個(gè)斜梁,在斜梁上面或側(cè)面設(shè)踏步板。梁式樓梯的荷載傳遞路線依次為踏步板、斜梁、平臺(tái)梁、支撐平臺(tái)梁的墻體。該樓梯適用于跨度大的樓梯。
板式樓梯梯板是主要承重構(gòu)件,如出現(xiàn)裂縫,可能造成樓梯的破壞,而梁式樓梯踏板有裂縫,若樓梯梁完好,只是局部問(wèn)題,無(wú)關(guān)大局。
(二)臺(tái)階與坡道(了解)
為了使建筑物防潮,一般首層室內(nèi)地面標(biāo)高與室外地坪有一定高差,因此在出人口處設(shè)置臺(tái)階與坡道完成高差的過(guò)渡。
四、屋頂
根據(jù)建筑材料、結(jié)構(gòu)形式、頂部造型的不同,屋頂可歸為三大類(lèi):
平屋頂、坡屋頂和其他類(lèi)型屋頂。
(一)平屋頂(掌握)
1.平屋頂?shù)幕緲?gòu)成及功能。平屋頂基本構(gòu)造為:承重屋面板、找坡層、保溫層、找平層和防水層。
(1)屋面板。是平屋頂?shù)闹匾兄亟Y(jié)構(gòu)。屋頂人員、積雪荷載都通過(guò)屋面板傳到墻體上。
(2)找坡層。平屋頂為了迅速排水,一般也要留設(shè)2%-3%的匯水坡度,由找坡層完成。找坡層多用爐渣在乎屋頂上鋪設(shè)不同厚度而形成。
(3)保溫層。由爐渣、加氣混凝土塊、膨脹蛭石等保溫材料做成。保溫材料要求重量輕、耐腐蝕。保溫層厚度取決于保溫材料的隔熱性能。加氣混凝土保溫層厚度一般取15—20cm。
(4)找平層。找平層的目的是在保溫層外邊制造一層堅(jiān)固的、平整的硬殼,為鋪設(shè)卷材防水創(chuàng)造一個(gè)良好的基層。找平層一般為20—30一厚的水泥砂漿抹灰。找平層于燥后方可貼防水卷材。
(5)屋面防水層。屋面防水分柔性防水和剛性防水兩種。
①柔性防水。柔性防水的原理是,采用具有柔性、延性的防水卷材和涂料,用熱粘或冷貼的方法,分層鋪設(shè)在屋面上,形成防水層。當(dāng)房屋屋面有微小裂縫時(shí),具有延性的防水材料仍能起防水作用,而不會(huì)隨之開(kāi)裂。
②剛性防水。剛性防水原理是通過(guò)增強(qiáng)剛性混凝土構(gòu)件自身的密實(shí)性和不透水性,采取措施切斷混凝土內(nèi)毛細(xì)透水孔道,從而達(dá)到防水效果。
對(duì)剛性防水有兩個(gè)要求,一是不允許有裂縫,一旦出現(xiàn)裂縫,防水便失效;二是隔適當(dāng)距離留設(shè)溫度變形縫,并且接縫處加油氈條等防水保護(hù)措施。
2.平屋頂細(xì)部構(gòu)造。
(1)女兒墻檐口。女兒墻(外墻高出平屋頂?shù)亩虊?與平屋頂
交接處,是防水的薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)做好泛水、防水油氈。
(2)平屋頂挑檐口。平屋頂挑檐口,分鋼筋混凝土挑檐板和檐溝挑檐兩種
(二)坡屋頂(掌握)
坡屋頂一般指坡度大于10%以上的屋頂,其特點(diǎn)是屋面排水速度快,防水指導(dǎo)思想是以排為主,以防為輔。常見(jiàn)坡屋頂形式有單面坡、雙面坡、四面坡等,坡屋頂多為金屬桁架、木結(jié)構(gòu)承重,構(gòu)造比較復(fù)雜。
坡屋頂同平屋頂一樣也必須解決好承重、保溫、防水三大問(wèn)題。
屋頂承重體系。屋面荷載傳遞路線依次為屋面荷載、望板、檁條、屋架(或山墻)、承重主墻。
第四節(jié)常見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)形式
一、磚混結(jié)構(gòu)形式(掌握)
(一)磚混結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造
磚混結(jié)構(gòu)建筑物主要由以下部分構(gòu)成:
1.屋蓋(屋頂)。磚混結(jié)構(gòu)建筑物的屋蓋是安裝在墻體上的,屋蓋起兩種作用,一是承受屋頂上的荷載,如雪荷載。另外還起圍護(hù)作用,一般在鋼筋混凝土屋面板上做加氣混凝土塊保溫層和油氈防水層來(lái)實(shí)現(xiàn)防雨防雪、保溫隔熱功能。
2.磚墻。磚墻按所處位置分為內(nèi)墻、外墻。外墻與室外接觸,受風(fēng)雨浸蝕,起圍護(hù)作用。內(nèi)墻起分隔作用。磚墻又分承重墻和自承重墻。承重墻支撐樓板傳遞的荷載。
3.鋼筋混凝土樓蓋板。樓蓋板將家具重量、人的重量等樓層荷載傳給墻體。
4.樓梯。是樓層間的重要通道。
5.磚基礎(chǔ)。磚混結(jié)構(gòu)建筑物的基礎(chǔ)多為條形磚基礎(chǔ),承擔(dān)由墻體下來(lái)的荷載,并把荷載傳給地基。
6.門(mén)窗及其他。組成磚混結(jié)構(gòu)建筑物的還有門(mén)、窗、陽(yáng)臺(tái)、雨篷、臺(tái)階、散水等。
(二)磚混結(jié)構(gòu)建筑物的結(jié)構(gòu)特征
磚混結(jié)構(gòu)建筑物是由屋蓋、墻體、樓板、過(guò)梁、磚基礎(chǔ)構(gòu)成的承重結(jié)構(gòu)體系。主要特征是結(jié)構(gòu)荷載是通過(guò)屋蓋、樓板傳到承重墻上,再由承重墻傳到基礎(chǔ)。其傳力方向?yàn)榘逡粔σ换A(chǔ),或?yàn)榘逡涣阂粔σ换A(chǔ)。因此承重墻砌筑質(zhì)量的好壞、砌體強(qiáng)度的大小直接關(guān)系到磚混結(jié)構(gòu)建筑物的質(zhì)量和壽命?;A(chǔ)不均勻下沉,承重墻體出現(xiàn)裂縫,將意味著磚混結(jié)構(gòu)建筑物的整體破壞。
二、排架結(jié)構(gòu)建筑物(掌握)
單層工業(yè)廠房等,要求室內(nèi)有一個(gè)完整的大空間來(lái)滿足功能上的需要,常采用柱和屋架構(gòu)成的排架結(jié)構(gòu)作為其承重骨架。這類(lèi)建筑物稱為排架結(jié)構(gòu)建筑物。
(一)排架結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)成
排架結(jié)構(gòu)建筑物(單層廠房)主要由以下部分組成:
1.屋蓋。起圍護(hù)和承重雙重作用。包括屋面板、天窗架、屋架等。
2.吊車(chē)梁。吊車(chē)梁位于吊車(chē)行走軌道下部,支承在柱子牛腿上,承受吊車(chē)荷載(包括吊車(chē)起吊重物、吊車(chē)運(yùn)行時(shí)的移動(dòng)集中豎向荷載,以及吊車(chē)制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的縱向和橫向水平荷載)并傳至柱子,再通過(guò)柱子把吊車(chē)荷載傳到基礎(chǔ)。
3.柱子。是排架建筑的主要承重構(gòu)件,它承受屋蓋傳來(lái)的荷載、吊車(chē)梁上傳來(lái)的荷載、墻梁傳來(lái)的上部墻體重量等荷載以及外墻傳來(lái)的風(fēng)荷載。
4.基礎(chǔ)。基礎(chǔ)由杯形基礎(chǔ)和基礎(chǔ)梁組成。杯形基礎(chǔ)用以支撐柱子和基礎(chǔ)梁,并把荷載傳給地基?;A(chǔ)梁兩端安裝在杯形基礎(chǔ)上,并把梁上部托著的外墻重量傳給杯形基礎(chǔ)。
5.支撐。包括屋架支撐、天窗架支撐、柱間支撐。它的主要作用是加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度和穩(wěn)定性;同時(shí)起傳遞風(fēng)荷載和吊車(chē)水平荷載的作用,在地震區(qū)尚能傳遞縱向地震作用力。
6.圍護(hù)結(jié)構(gòu)。主要指外墻,還有與外墻連在一起的抗風(fēng)柱及外墻的圈梁。
墻梁——加強(qiáng)廠房的縱向剛度。當(dāng)為連系梁時(shí),承受外墻重量,并把它傳給柱子和基礎(chǔ);當(dāng)為圈梁時(shí),外墻重量則通過(guò)基礎(chǔ)梁傳給基礎(chǔ)。
抗風(fēng)柱——承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載,并把它傳給屋蓋和基礎(chǔ)。
(二)排架結(jié)構(gòu)建筑物承受的主要荷載及其傳遞
1.排架結(jié)構(gòu)建筑物承受的主要荷載。排架建筑結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)使用和施工期間,承受的主要荷載有下列幾種:
(1)恒載。如各種構(gòu)件和墻體的自重,以及管道等生產(chǎn)工藝設(shè)備的重量。(2)活荷載。活荷載是作用在廠房結(jié)構(gòu)上的可變荷載,包括:吊車(chē)豎向荷載、吊車(chē)水平荷載、雪荷載、風(fēng)荷載和施工荷載等,此外,還可能有某些特殊作用,如:地震作用,溫度作用等。
(2)荷載的傳遞。單層排架結(jié)構(gòu)建筑物基本上都是通過(guò)柱子再傳遞到基礎(chǔ)、地基的,因此,柱子是結(jié)構(gòu)中的主要承重構(gòu)件,它的強(qiáng)度與穩(wěn)定性是決定壽命的重要因素,而其外墻墻體僅起圍護(hù)作用。
三、框架結(jié)構(gòu)建筑物(掌握)
框架結(jié)構(gòu)建筑物是以柱、梁、板組成的空間結(jié)構(gòu)體系作為骨架的建筑物。
(一)框架結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)成
框架結(jié)構(gòu)建筑物由以下部分組成:
1.屋蓋與樓板。屋蓋在建筑物頂部,既起承受屋面荷載作用,又起防雨雪、保溫的圍護(hù)作用。樓板承擔(dān)著樓層荷載,并向下傳遞。
2.框架梁??蚣芙Y(jié)構(gòu)的梁,分主梁與次梁,承受樓板、屋面板傳來(lái)的荷載。
3.框架柱。梁和柱是剛性連接在一起的。梁上荷載由柱傳到基礎(chǔ)。
4.柱基礎(chǔ)??蚣芙Y(jié)構(gòu)柱基礎(chǔ)多為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。
5.框架墻??蚣芙Y(jié)構(gòu)的外墻及內(nèi)墻是用普通磚或輕質(zhì)磚在柱間砌筑的墻體。這些墻只起圍護(hù)作用,磚墻的重量通過(guò)梁、板傳給柱。
以梁柱體系為承重骨架的框架結(jié)構(gòu)房屋中,墻體只起圍護(hù)作用,因此可以形成較大的空間和比較靈活的平面布置。此外,框架建筑與磚混建筑相比還具有強(qiáng)度大、延性好,能承受較大荷載,抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),便于減輕結(jié)構(gòu)自重,有利于向高層發(fā)展。
因此,框架結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用于:
(1)使用荷載較大,振動(dòng)較強(qiáng),設(shè)備管道較多的多層工業(yè)廠房。
(2)要求有較大空間的工業(yè)與民用建筑如辦公樓、多高層旅館等。
(3)五層及五層以上的多層及高層建筑如高層住宅等。
(4)有特殊要求的建筑物及大型公共建筑。
(二)框架結(jié)構(gòu)建筑物的結(jié)構(gòu)特征
框架結(jié)構(gòu)建筑物的特點(diǎn)是:由鋼筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作為建筑物的骨架,梁和柱之間的連接為剛性結(jié)點(diǎn)。屋蓋、樓板上的荷載通過(guò)梁柱傳到基礎(chǔ)??蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑物的墻體全部為自承重墻,只起分隔和圍護(hù)作用,墻體越輕越好??蚣芙Y(jié)構(gòu)的房間布置靈活,不受樓板跨度的限制,因此,這種結(jié)構(gòu)適用于建造辦公樓、商店和輕工業(yè)廠房。
四、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物(掌握)
(一)剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造
剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物的構(gòu)造表面與磚混結(jié)構(gòu)基本相同,但最根本的區(qū)別在于承重墻體不是磚砌體,而是現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土墻體。剪力墻不僅具有很強(qiáng)的抗壓能力,而且還具有很強(qiáng)的抗剪能力,可抵抗風(fēng)荷載和地震產(chǎn)生的水平荷載,因此,適用于高層建筑。
剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物構(gòu)造包括:
1.屋蓋和樓板。安裝在鋼筋混凝土墻體上。
2.鋼筋混凝土承重墻。將垂直荷載傳遞到基礎(chǔ),同時(shí)能夠抵抗水平荷載。
3.基礎(chǔ)。高層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是樓層高、自重大,故這類(lèi)基礎(chǔ)必須剛度大,下沉均勻。
4.樓梯、陽(yáng)臺(tái)、雨篷及臺(tái)階、散水等;有的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物還有地下室。